滇東南卡林型金礦成礦作用與成礦機(jī)制

王東輝+黃玉斌+李彥

摘 要 本文認(rèn)為卡林型金礦是金礦床的一種重要類型，是一種浸染、微粒或超微粒、中低溫的熱液礦床。殼幔的不均衡和地殼物質(zhì)運(yùn)動(dòng)促進(jìn)元素再分配，使成礦物質(zhì)多次富集。通過(guò)礦產(chǎn)中微量元素和稀土元素的比對(duì)，對(duì)氧氫和硫的同位素分析，認(rèn)為金來(lái)自深部幔源。沉積噴流和深大斷裂等特定的地質(zhì)構(gòu)造活動(dòng)，為金礦在滇東南地區(qū)的形成提供了物質(zhì)來(lái)源，與之相應(yīng)的巖漿活動(dòng)為成礦作用提供了主要熱源。多種金礦的有利成礦因素在滇東南地區(qū)耦合，共同促成卡林型金礦的形成。

關(guān)鍵詞 卡林型金礦；成礦作用；流體來(lái)源；成礦機(jī)制

中圖分類號(hào)：P618 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1671-7597（2014）10-0175-01

1 卡林型金礦簡(jiǎn)介

卡林型金礦最早源于Carlin地區(qū)發(fā)現(xiàn)的卡林金礦，并推廣為卡林型金礦，分布于美國(guó)內(nèi)華達(dá)州和猶他州、秘魯和中國(guó)等地。

我國(guó)的卡林型金礦于20世紀(jì)60年代被發(fā)現(xiàn)，之后發(fā)現(xiàn)了幾百個(gè)金礦，集中分布在陜甘川和云黔桂兩個(gè)金三角地區(qū)，其中處于云黔桂和三大板塊交界處的滇東南的卡林型金礦，它的形成有著更為復(fù)雜的地質(zhì)背景和成礦類型，且發(fā)現(xiàn)較晚。

卡林型金礦以濁積巖類、沉積巖、碳酸鹽類、低度變質(zhì)或未變質(zhì)的砂質(zhì)巖石、等為外圍容礦巖體，并受控于高角度的斷層。圍巖和共生礦物的組合體現(xiàn)了250℃以下的中低溫狀態(tài)下熱液成礦的特點(diǎn)。金礦物和載金礦物呈現(xiàn)了微細(xì)粒結(jié)構(gòu)和超微細(xì)粒結(jié)構(gòu)，金礦中Hg、Sb和As的比重較高，圍巖中有硫化物的伴生礦，體現(xiàn)了有機(jī)質(zhì)參與成礦過(guò)程。學(xué)術(shù)界一直對(duì)該金礦的成因有爭(zhēng)議，有超微粒金礦、滲流型金礦、濁積巖型金礦等多種說(shuō)法，就成因也提出層控成礦、熱泉成礦等想法，并在稱謂、成礦溫度、容礦巖石等諸多方面的存在分歧。

本文認(rèn)為，隨著地質(zhì)環(huán)境和成礦因素的發(fā)展變化，卡林型金礦礦床具有浸染的，微?；虺⒘５?，中低溫的熱液礦床的特點(diǎn)。

該地的地質(zhì)構(gòu)造，不同學(xué)者有不同的論述，但都認(rèn)為這里的形成環(huán)境是拉張構(gòu)造，時(shí)間在古生代晚期到中生代三疊紀(jì)的中早期。它是華南褶皺帶的一部分，云黔桂金三角是有一系列斷層包圍的變形菱塊體，包圍它的斷層有紅河斷層、紫云-水城-昆侖關(guān)-河池?cái)鄬拥?。?60°E為軸，東西分別為昆侖關(guān)巖體和個(gè)舊巖體，南北方向形成向北隆起呈逆沖推覆構(gòu)造的弧形斷褶帶。滇東南就在紅河斷層以東的云南地區(qū)。

形成云黔桂古陸后，生長(zhǎng)邊界和處于邊緣的大陸邊界演化成消亡邊界，由東向西海水漸淺，陸地演變?yōu)闉I海瀉湖并形成陸地。在奧陶紀(jì)的冰期，水以固態(tài)形式存于地表，造成海平面下降，使該地缺失志留紀(jì)地層。這數(shù)千萬(wàn)年為地表物質(zhì)進(jìn)行預(yù)成礦作用提供了足夠的時(shí)間。由于火山活動(dòng)強(qiáng)烈頻繁，提高了礦物元素在地表的富集程度。巖漿噴出造成地表沉降形成沉積物巨厚的海盆，經(jīng)歷漫長(zhǎng)的地殼的水平位移和推覆反沖后，現(xiàn)代地質(zhì)構(gòu)造得以形成。

在應(yīng)力作用下，金礦在右江地裂帶、南北向的關(guān)嶺-富寧斷層和文山-富寧構(gòu)造帶內(nèi)和它們的交匯地帶形成。

2 滇東南卡林型金礦的成礦作用

在滇東南地區(qū)，金礦產(chǎn)出最多的地方有很多的不整合面，本文認(rèn)為，金礦的形成是在經(jīng)歷內(nèi)外力作用后，又多次經(jīng)歷了化學(xué)的和物理的長(zhǎng)期分選礦物元素并富集的進(jìn)程。

卡林型金礦與不均衡的殼幔元素有關(guān)，也與在不同空間出現(xiàn)了演化分異的成礦元素有關(guān)。南盤(pán)江谷地的沉降和越北古陸的隆起，S型的燕山期中晚期演化的花崗巖及地幔柱的基性巖漿巖在海西-印支期的侵入和噴出都控制著這一地區(qū)的地殼物質(zhì)的不均衡性。該地玄武巖中的金的含量明顯偏高，相較之下，超基性-基性巖則有較大的含金量的變化且地區(qū)差異，明顯。由于礦床中的微量元素與稀土元素有同步的變化，深源特征元素如Ni等在礦流體中被帶入，表明幔源深部是金的來(lái)源地，其深處金礦規(guī)模將更大。

巖漿活動(dòng)對(duì)殼幔的作用有助于形成多種金屬礦種，同時(shí)構(gòu)造運(yùn)動(dòng)與巖漿活動(dòng)為滇東南地區(qū)金礦的成礦提供了熱源。金的溶侵和遷移得益于礦流體中的鹵族元素，并與銻、砷、硅、汞、有機(jī)質(zhì)形成相應(yīng)的多元素異常組合和礦化蝕變，滇東南卡林型金礦形成于中低溫環(huán)境，對(duì)成礦流體中氫氧同位素和硫化物中硫的同位素的研究表明硫是深源硫，水來(lái)源于建造水、巖漿水、天水等。

通過(guò)對(duì)黃鐵礦的研究，成礦流體是黃鐵礦滲濾的地下熱水，成礦物質(zhì)并非源于地球表層，這恰與對(duì)稀土元素和礦床微量元素的研究結(jié)果相同?？中徒鸬V真正動(dòng)因是板塊間的相互作用，這與滇東南花崗巖和鄰區(qū)的此類巖石的成巖成礦的原因一致，也與逆沖推覆的弧形構(gòu)造在文山-富寧地區(qū)的出現(xiàn)的原因一致。滇東南金礦成礦年代推測(cè)結(jié)果體現(xiàn)了大致相同的金礦成礦時(shí)期，基本相同于逆沖推覆的弧形構(gòu)造在文山一富寧地區(qū)發(fā)生的時(shí)期和滇東南花崗巖和鄰區(qū)的此類巖石的成巖成礦時(shí)期，這就表明了它們有統(tǒng)一的能力來(lái)源和動(dòng)力。

3 卡林型金礦的成礦機(jī)制

金屬于銅族元素，核類屬奇一偶型，致使自然界中金的豐富度很低。金有較穩(wěn)定化學(xué)性質(zhì)且親和力小，但與硫、鐵、銅有較強(qiáng)的親和力，形成相應(yīng)的金屬互化物，與毒砂、黃鐵礦等共生。在自然界能形成正離子，激化能力較強(qiáng)，容易同鹵族元素形成絡(luò)合物，可溶于王水、沸騰的氯化鐵溶液，卻不溶于一般的堿和酸。

熱液演化中首先由于含砷黃鐵礦、毒砂、黃鐵礦的遷移，金隨之移動(dòng)；其次金的化合物如金的硫代絡(luò)合物、硫化物等及超微細(xì)粒金和被有機(jī)質(zhì)或膠體吸附的金在流體中移動(dòng)。石油等有機(jī)質(zhì)有助于金的富集，這種異常組合與成礦過(guò)程的巖-水反應(yīng)和巖-水-油反應(yīng)有關(guān)，滇東南的金礦與炭質(zhì)泥巖有關(guān)。

水分散流是金礦的成因的本質(zhì)。硫化金是金被硫化物腐蝕后的產(chǎn)物，有機(jī)質(zhì)、碳質(zhì)、膠體溶液也可以吸附或遷移金，少量的金也可以溶于一些細(xì)菌的新陳代謝產(chǎn)物和土里的腐殖酸中。當(dāng)成礦流體的pH值、壓力、Eh溫度改變時(shí)，容礦巖石萃取金，導(dǎo)致還原硫降低活度和硫化鐵或亞鐵的沉淀，最終硫代絡(luò)合物不穩(wěn)定，致使金的沉降。

滇東南卡林型金礦是在中低溫的熱液礦床內(nèi)形成的侵染的超細(xì)微粒的金。通過(guò)對(duì)地幔元素的一系列篩選成礦過(guò)程，各種成礦作用相互影響，是眾多因素共同作用的結(jié)果，在成礦體系中，中低溫容礦流體導(dǎo)致了汞、及硅、銻、有機(jī)質(zhì)、砷等與金的異常組合，是必定發(fā)生的巖水反應(yīng)。

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